内容正文:
成都市双流区立格实验高2022级高三10月月考试题
生物
本试卷分为试题卷和答题卡两部分,其中试题卷由第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)组成,共8页;答题卡共2页。满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1. 答题前,考生务必将自己的学校、班级、姓名用0.5毫米黑色签字笔填写清楚,同时用2B铅笔将考号准确填涂在“考号”栏目内。
2. 选择题使用2B铅笔填涂在答题卡对应题目标号的位置上,如需改动,用橡皮擦擦干净后再选涂其它答案;非选择题用0.5毫米黑色签字笔书写在答题卡的对应框内,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
3. 考试结束后将答题卡收回。
第I卷(选择题,共48分)
一、选择题(本题包括16小题,3分/个,共48分,每小题只有一个选项符合题意)。
1. 南极雌帝企鹅产蛋后,由雄帝企鹅负责孵蛋,孵蛋期间不进食。下列叙述错误的是( )
A. 帝企鹅蛋的卵清蛋白中N元素的质量分数高于C元素
B. 帝企鹅的核酸、多糖和蛋白质合成过程中都有水的产生
C. 帝企鹅蛋孵化过程中有mRNA和蛋白质种类的变化
D. 雄帝企鹅孵蛋期间主要靠消耗体内脂肪以供能
2. 囊泡运输是细胞内重要的运输方式。没有囊泡运输的精确运行,细胞将陷入混乱状态。下列叙述正确的是
A. 囊泡的运输依赖于细胞骨架
B. 囊泡可来自核糖体、内质网等细胞器
C. 囊泡与细胞膜的融合依赖于膜的选择透过性
D. 囊泡将细胞内所有结构形成统一的整体
3. 某病毒具有蛋白质外壳,其遗传物质的碱基含量如表所示,下列叙述正确的是( )
碱基种类
A
C
G
T
U
含量(%)
31.2
20.8
28.0
0
20.0
A. 该病毒复制合成的互补链中G+C含量为51.2%
B. 病毒的遗传物质可能会引起宿主DNA变异
C. 病毒增殖需要的蛋白质在自身核糖体合成
D. 病毒基因的遗传符合分离定律
(2024·安徽·高考真题)
4. 在多细胞生物体的发育过程中,细胞的分化及其方向是由细胞内外信号分子共同决定的,某信号分子诱导细胞分化的部分应答通路如图。下列叙述正确的是( )
A. 细胞对该信号分子的特异应答,依赖于细胞内的相应受体
B. 酶联受体是质膜上的蛋白质,具有识别、运输和催化作用
C. ATP水解释放的磷酸基团与靶蛋白结合,使其去磷酸化而有活性
D. 活化的应答蛋白通过影响基因的表达,最终引起细胞定向分化
5. 食品保存有干制、腌制、低温保存和高温处理等多种方法。下列叙述错误的是( )
A. 干制降低食品的含水量,使微生物不易生长和繁殖,食品保存时间延长
B. 腌制通过添加食盐、糖等制造高渗环境,从而抑制微生物的生长和繁殖
C. 低温保存可抑制微生物的生命活动,温度越低对食品保存越有利
D. 高温处理可杀死食品中绝大部分微生物,并可破坏食品中的酶类
6. 心肌损伤诱导某种巨噬细胞吞噬、清除死亡的细胞,随后该巨噬细胞线粒体中NAD+浓度降低,生成NADH的速率减小,引起有机酸ITA的生成增加。ITA可被细胞膜上的载体蛋白L转运到细胞外。下列说法错误的是( )
A. 细胞呼吸为巨噬细胞吞噬死亡细胞的过程提供能量
B. 转运ITA时,载体蛋白L的构象会发生改变
C. 该巨噬细胞清除死亡细胞后,有氧呼吸产生CO2的速率增大
D. 被吞噬的死亡细胞可由巨噬细胞的溶酶体分解
7. 种皮会限制O2进入种子。豌豆干种子吸水萌发实验中子叶耗氧量、乙醇脱氢酶活性与被氧化的NADH的关系如图所示。已知无氧呼吸中,乙醇脱氢酶催化生成乙醇,与此同时NADH被氧化。下列说法错误的是( )
A. p点为种皮被突破的时间点
B. Ⅱ阶段种子内O2浓度降低限制了有氧呼吸
C. Ⅲ阶段种子无氧呼吸合成乙醇的速率逐渐增加
D. q处种子无氧呼吸比有氧呼吸分解的葡萄糖多
8. 某同学用植物叶片在室温下进行光合作用实验,测定单位时间单位叶面积的氧气释放量,结果如图所示。若想提高X,可采取的做法是( )
A. 增加叶片周围环境CO2浓度
B. 将叶片置于4℃的冷室中
C. 给光源加滤光片改变光的颜色
D. 移动冷光源缩短与叶片的距离
9. 模拟实验是根据相似性原理,用模型来替代研究对象的实验。比如“性状分离比的模拟实验”(实验一)中用小桶甲和乙分别代表植物的雌雄生殖器官,用不同颜色的彩球代表D、d雌雄配子;“建立减数分裂中染色体变化的模型”模拟实验(实验二)中可用橡皮泥制作染色体模型,细绳代表纺锤丝;DNA分子的重组模拟实验(实验三)中可利用剪刀、订书钉和写有DNA序列的纸条等模拟DNA分子重组的过程。下列实验中模拟正确的是( )
A. 实验一中可用绿豆和黄豆代替不同颜色的彩球分别模拟D和d配子
B. 实验二中牵拉细绳使橡皮泥分开,可模拟纺锤丝牵引使着丝粒分裂
C. 实验三中用订书钉将两个纸条片段连接,可模拟核苷酸之间形成磷酸二酯键
D. 向实验一桶内添加代表另一对等位基因的彩球可模拟两对等位基因的自由组合
10. 人类的双眼皮基因对单眼皮基因是显性,位于常染色体上。一个色觉正常的单眼皮女性(甲),其父亲是色盲:一个色觉正常的双眼皮男性(乙),其母亲是单眼皮。下列叙述错误的是( )
A. 甲的一个卵原细胞在有丝分裂中期含有两个色盲基因
B. 乙的一个精原细胞在减数分裂Ⅰ中期含四个单眼皮基因
C. 甲含有色盲基因并且一定是来源于她的父亲
D. 甲、乙婚配生出单眼皮色觉正常女儿的概率为1/4
11. 某二倍体生物通过无性繁殖获得二倍体子代的机制有3种:①配子中染色体复制1次;②减数分裂Ⅰ正常,减数分裂Ⅱ姐妹染色单体分离但细胞不分裂;③减数分裂Ⅰ细胞不分裂,减数分裂Ⅱ时每个四分体形成的4条染色体中任意2条进入1个子细胞。某个体的1号染色体所含全部基因如图所示,其中A1、A2为显性基因,a1、a2为隐性基因。该个体通过无性繁殖获得了某个二倍体子代,该子代体细胞中所有1号染色体上的显性基因数与隐性基因数相等。已知发育为该子代的细胞在四分体时,1号染色体仅2条非姐妹染色单体发生了1次互换并引起了基因重组。不考虑突变,获得该子代的所有可能机制为( )
A. ①② B. ①③ C. ②③ D. ①②③
12. 如图是某基因编码区部分碱基序列,在体内其指导合成肽链的氨基酸序列为:甲硫氨酸-组氨酸-脯氨酸-赖氨酸……下列叙述正确的是( )
注:AUG(起始密码子):甲硫氨酸 CAU、CAC:组氨酸 CCU:脯氨酸 AAG:赖氨酸 UCC:丝氨酸 UAA(终止密码子)
A. ①链是转录的模板链,其左侧是5'端,右侧是3'端
B. 若在①链5~6号碱基间插入一个碱基G,合成的肽链变长
C. 若在①链1号碱基前插入一个碱基G,合成的肽链不变
D. 碱基序列不同的mRNA翻译得到的肽链不可能相同
13. 某精原细胞同源染色体中的一条发生倒位,如图甲。减数分裂过程中,由于染色体倒位,同源染色体联会时会形成倒位环,此时经常伴随同源染色体的交叉互换,如图乙。完成分裂后,若配子中出现染色体片段缺失,染色体上增加某个相同片段,则不能存活,而出现倒位的配子能存活。下列叙述正确的是( )
A. 图甲发生了①至③区段的倒位
B. 图乙细胞中II和III发生交叉互换
C. 该精原细胞减数分裂时染色体有片段缺失
D. 该精原细胞共产生了3种类型的可育雄配子
14. 癌症的发生涉及原癌基因和抑癌基因一系列遗传或表观遗传的变化,最终导致细胞不可控的增殖。下列叙述错误的是( )
A. 在膀胱癌患者中,发现原癌基因H-ras所编码蛋白质的第十二位氨基酸由甘氨酸变为缬氨酸,表明基因突变可导致癌变
B. 在肾母细胞瘤患者中,发现抑癌基因WT1的高度甲基化抑制了基因的表达,表明表观遗传变异可导致癌变
C. 在神经母细胞瘤患者中,发现原癌基因N-myc发生异常扩增,基因数目增加,表明染色体变异可导致癌变
D. 在慢性髓细胞性白血病患者中,发现9号和22号染色体互换片段,原癌基因abl过度表达,表明基因重组可导致癌变
15. 某种二倍体植物的P1和P2植株杂交得F1,F1自交得F2。对个体的DNA进行PCR检测,产物的电泳结果如图所示,其中①~⑧为部分F2个体,上部2条带是一对等位基因的扩增产物,下部2条带是另一对等位基因的扩增产物,这2对等位基因位于非同源染色体上。下列叙述错误的是( )
A. ①②个体均为杂合体,F2中③所占的比例大于⑤
B. 还有一种F2个体的PCR产物电泳结果有3条带
C. ③和⑦杂交子代的PCR产物电泳结果与②⑧电泳结果相同
D. ①自交子代的PCR产物电泳结果与④电泳结果相同的占
(2024·甘肃·高考真题)
16. 兰州百合栽培过程中易受病毒侵染,造成品质退化。某研究小组尝试通过组织培养技术获得脱毒苗,操作流程如下图。下列叙述正确的是( )
A. ①为脱分化过程,1号培养基中的愈伤组织是排列规则的薄壁组织团块
B. ②为再分化过程,愈伤组织细胞分化时可能会发生基因突变或基因重组
C. 3号培养基用于诱导生根,其细胞分裂素浓度与生长素浓度的比值大于1
D. 百合分生区附近的病毒极少,甚至无病毒,可以作为该研究中的外植体
第II卷(非选择题,共52分)
17. 在光下叶绿体中的C5能与CO2反应形成C3;当CO2/O2比值低时,C5也能与O2反应形成C2等化合物。C2在叶绿体、过氧化物酶体和线粒体中经过一系列化学反应完成光呼吸过程。上述过程在叶绿体与线粒体中主要物质变化如图1。
光呼吸将已经同化的碳释放,且整体上是消耗能量的过程。回答下列问题。
(1)反应①是______过程。
(2)与光呼吸不同,以葡萄糖为反应物的有氧呼吸产生NADH的场所是______和______。
(3)我国科学家将改变光呼吸的相关基因转入某种农作物野生型植株(WT),得到转基因株系1和2,测定净光合速率,结果如图2、图3。图2中植物光合作用CO2的来源除了有外界环境外,还可来自______和______(填生理过程)。7—10时株系1和2与WT净光合速率逐渐产生差异,原因是______。据图3中的数据______(填“能”或“不能”)计算出株系1的总光合速率,理由是______。
(4)结合上述结果分析,选择转基因株系1进行种植,产量可能更具优势,判断的依据是______。
18. 豌豆种子粒形有圆粒和皱粒,淀粉含量高的成熟豌豆能够有效的保留水分而呈圆形,淀粉含量低的由于失水而皱缩。下图1为皱粒豌豆的形成机制,图2中①~④为遗传信息传递和表达的不同过程及部分所需物质的示意图。请回答下列问题。
(1)据图1分析,豌豆粒形呈现皱粒的分子机制是由于编码淀粉分支酶的基因中间插入一段较大的DNA片段所致,则该变异类型是_______。
(2)圆粒豌豆淀粉分支酶基因的表达,包括图2中的过程_______(填序号)。酶2作用的键有________。
(3)图2中A链、B链、C链、D链、P链、T链,可用来表示核糖核苷酸长链的有_______。
(4)图2过程③中,b表示_______,合成图中D链的模板链的碱基序列为5'-_______-3',核糖体在mRNA上移动的方向为_______(选填“左到右'”或“右到左'”)。
(5)图2③中d运载的氨基酸是_______(相关密码子:丝氨酸UCG、AGC;丙氨酸GCU;精氨酸CGA)。
(6)在真核生物中,DNA甲基化多数发生在胞嘧啶碱基,甲基转移酶将甲基选择性地添加到胞嘧啶上,形成5—甲基胞嘧啶。甲基化在细胞中普遍存在,对维持细胞的生长及代谢等是必需的。请据题干和图所示信息及分析,下列有关DNA甲基化引起的表观遗传叙述正确的有 。
A. 一个DNA分子可能连接多个甲基
B. 胞嘧啶和5一甲基胞嘧啶在DNA分子中都可以与鸟嘌呤配对
C. DNA甲基化后可能干扰了RNA聚合酶等对DNA部分区域的识别和结合
D. 被甲基化的DNA片段中遗传信息发生改变,从而使生物的性状发生改变
19. 一个具有甲、乙两种单基因遗传病的家族系谱图如下。甲病是某种家族遗传性肿瘤,由等位基因A/a 控制;乙病是苯丙酮尿症,因缺乏苯丙氨酸羟化酶所致,由等位基因 B/b 控制,两对基因独立遗传。
回答下列问题。
(1)据图可知,两种遗传病的遗传方式为:甲病_________;乙病_________。推测Ⅱ-2的基因型是____________。
(2)我国科学家研究发现,怀孕母体的血液中有少量来自胎儿的游离DNA,提取母亲血液中的DNA,采用PCR方法可以检测胎儿的基因状况,进行遗传病诊断。该技术的优点是_____________ (答出2点即可)。
(3)科研人员对该家系成员的两个基因进行了PCR扩增,部分成员扩增产物凝胶电泳图如下。据图分析,乙病是由于正常基因发生了碱基_____________所致。假设在正常人群中乙病携带者的概率为 1/75,若Ⅲ-5与一个无亲缘关系的正常男子婚配,生育患病孩子的概率为________;若Ⅲ-5和Ⅲ-3婚配,生育患病孩子的概率是前一种婚配的_____倍。因此,避免近亲结婚可以有效降低遗传病的发病风险。
(4)近年来,反义RNA药物已被用于疾病治疗。该类药物是一种短片段RNA,递送到细胞中,能与目标基因的 mRNA 互补结合形成部分双链,影响蛋白质翻译,最终达到治疗目的。上述家系中,选择______________基因作为目标,有望达到治疗目的。
20. 二倍体生物体细胞中某对同源染色体缺少一条的个体称为单体,增加一条的称为三体。单体在减数分裂时,未联会的染色体随机移向一极。三体在减数分裂时,三条同源染色体中的任意两条移向一极,另一条移向另一极。单体和三体常用来进行基因定位,即测定基因所在的染色体。已知水稻(2N=24)种群中普遍存在着各对染色体的相应三体与单体植株。假设各种配子育性相同,各种基因型的个体均能成活。回答下列问题(备注:水稻花很小且雌雄同花,很难进行人工去雄。在水稻细胞核和细胞质中都含有决定雄蕊是否可育的基因。其中细胞核中的不育基因用r表示,可育基因用R表示,且R对r为显性;细胞质中的不育基因用S表示,可育基因用N表示。只有细胞质和细胞核中均为雄性不育基因时,个体才表现为雄性不育。在自然状态下丛生,既可以进行自交也可以进行自由交配,但是自交的概率大于自由交配的概率):
(1)欲判断某植株是否为单体,可以用光学显微镜观察处于有丝分裂时期的细胞,则观察的最佳时期是________。水稻中的单体属于可遗传变异中的________。调查发现,单体水稻自交产生的子代中会出现染色体数目正常与不正常的个体。请从减数分裂角度分析其原因是_______。
(2)单体水稻在减数分裂时,理论上能形成________个正常的四分体。正常情况下,三体水稻植株进行减数分裂时,某个次级精母细胞中的染色体数有________种可能的情况。
(3)已知水稻的正常熟和早熟分别由基因B、b控制。现有雄性不育的早熟水稻种子若干、11号染色体的三体纯合正常水稻种子若干(细胞核纯合雄性可育)、11号染色体的三体早熟水稻种子若干(细胞核纯合雄性可育),请利用上述材料写出可以准确判断基因B、b是否位于11号染色体上实验方法。
实验思路:_________
实验结果和结论:若_______,则基因B、b不位于11号染色体上;若_______,则基因B、b位于11号染色体上。
21. 为了研究PDCD4基因对小鼠子宫内膜基质细胞凋亡的影响,进行了相关实验。
(1)取小鼠子宫时,为避免细菌污染,手术器具应进行______处理;子宫取出剪碎后,用______处理一定时间,可获得分散的子宫内膜组织细胞,再分离获得基质细胞用于培养。
(2)培养基中营养物质应有________(填写两种);培养箱中CO2浓度为5%,其主要作用是____________。
(3)在含PDCD4基因的表达载体中,启动子的作用是__________________。为了证明PDCD4基因对基质细胞凋亡的作用,以含PDCD4基因的表达载体和基质细胞的混合培养为实验组,还应设立两个对照组,分别为_______________________________。经检测,实验组中PDCD4表达水平和细胞凋亡率显著高于对照组,说明该基因对基质细胞凋亡具有______(填“抑制”或“促进”)作用。
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成都市双流区立格实验高2022级高三10月月考试题
生物
本试卷分为试题卷和答题卡两部分,其中试题卷由第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)组成,共8页;答题卡共2页。满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1. 答题前,考生务必将自己的学校、班级、姓名用0.5毫米黑色签字笔填写清楚,同时用2B铅笔将考号准确填涂在“考号”栏目内。
2. 选择题使用2B铅笔填涂在答题卡对应题目标号的位置上,如需改动,用橡皮擦擦干净后再选涂其它答案;非选择题用0.5毫米黑色签字笔书写在答题卡的对应框内,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
3. 考试结束后将答题卡收回。
第I卷(选择题,共48分)
一、选择题(本题包括16小题,3分/个,共48分,每小题只有一个选项符合题意)。
1. 南极雌帝企鹅产蛋后,由雄帝企鹅负责孵蛋,孵蛋期间不进食。下列叙述错误的是( )
A. 帝企鹅蛋的卵清蛋白中N元素的质量分数高于C元素
B. 帝企鹅的核酸、多糖和蛋白质合成过程中都有水的产生
C. 帝企鹅蛋孵化过程中有mRNA和蛋白质种类的变化
D. 雄帝企鹅孵蛋期间主要靠消耗体内脂肪以供能
【答案】A
【解析】
【分析】糖类是主要的能源物质,脂肪是良好的储能物质,ATP是直接能源物质。
【详解】A、帝企鹅蛋的卵清蛋白中N元素的质量分数低于C元素,A错误;
B、核酸、糖原、蛋白质的合成都经历了“脱水缩合”过程,故都有水的产生,B正确;
C、帝企鹅蛋孵化过程涉及基因的选择性表达,故帝企鹅蛋孵化过程有mRNA和蛋白质种类的变化,C正确;
D、脂肪是良好的储能物质,雄帝企鹅孵蛋期间不进食,主要靠消耗体内脂肪以供能,D正确。
故选A。
2. 囊泡运输是细胞内重要的运输方式。没有囊泡运输的精确运行,细胞将陷入混乱状态。下列叙述正确的是
A. 囊泡的运输依赖于细胞骨架
B. 囊泡可来自核糖体、内质网等细胞器
C. 囊泡与细胞膜的融合依赖于膜的选择透过性
D. 囊泡将细胞内所有结构形成统一的整体
【答案】A
【解析】
【分析】细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构,维持着细胞的形态,锚定并支撑着许多细胞器,与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关。囊泡以出芽的方式,从一个细胞器膜产生,脱离后又与另一种细胞器膜融合,囊泡与细胞器膜的结合体现了生物膜的流动性。
【详解】A、细胞骨架是细胞内由蛋白质纤维组成的网架结构,与物质运输等活动有关,囊泡运输依赖于细胞骨架,A正确;
B、核糖体是无膜细胞器,不能产生囊泡,B错误;
C、囊泡与细胞膜的融合依赖于膜的结构特性,即具有一定的流动性,C错误;
D、囊泡只能在具有生物膜的细胞结构中相互转化,并不能将细胞内所有结构形成统一的整体,D错误。
故选A。
3. 某病毒具有蛋白质外壳,其遗传物质的碱基含量如表所示,下列叙述正确的是( )
碱基种类
A
C
G
T
U
含量(%)
31.2
20.8
28.0
0
20.0
A. 该病毒复制合成的互补链中G+C含量为51.2%
B. 病毒的遗传物质可能会引起宿主DNA变异
C. 病毒增殖需要的蛋白质在自身核糖体合成
D. 病毒基因的遗传符合分离定律
【答案】B
【解析】
【分析】据表可知,该病毒遗传物质中含有U,不含T,即该病毒为RNA病毒。病毒必需寄生在活细胞内才能完成正常的生命活动。
【详解】A、由表可知,该病毒为RNA病毒,根据碱基互补配对原则可知,该病毒复制合成的互补链中G+C含量与原RNA含量一致,为48.8%,A错误;
B、逆转录病毒经逆转录得到的DNA可能整合到宿主细胞的DNA上,引起宿主DNA变异,B正确;
C、病毒增殖需要的蛋白质在宿主细胞的核糖体上合成,C错误;
D、必需是进行有性生殖的真核生物的细胞核基因遗传才遵循基因的分离定律,病毒基因的遗传不符合分离定律,D错误。
故选B。
(2024·安徽·高考真题)
4. 在多细胞生物体的发育过程中,细胞的分化及其方向是由细胞内外信号分子共同决定的,某信号分子诱导细胞分化的部分应答通路如图。下列叙述正确的是( )
A. 细胞对该信号分子的特异应答,依赖于细胞内的相应受体
B. 酶联受体是质膜上的蛋白质,具有识别、运输和催化作用
C. ATP水解释放的磷酸基团与靶蛋白结合,使其去磷酸化而有活性
D. 活化的应答蛋白通过影响基因的表达,最终引起细胞定向分化
【答案】D
【解析】
【详解】A、由题图可知,细胞对该信号分子的特异应答,依赖于细胞外侧的酶联受体,A错误;
B、酶联受体位于质膜上,化学本质是蛋白质,能识别相应的信号分子,磷酸化的酶联受体具有催化作用,但不具有运输作用,B错误;
C、ATP水解产生ADP和磷酸基团,磷酸基团与其他物质如靶蛋白结合,使其磷酸化而有活性,C错误;
D、细胞分化的实质是基因的选择性表达,故信号分子调控相关蛋白质,活化的应答蛋白通过影响基因的表达,最终引起细胞定向分化,D正确。
5. 食品保存有干制、腌制、低温保存和高温处理等多种方法。下列叙述错误的是( )
A. 干制降低食品的含水量,使微生物不易生长和繁殖,食品保存时间延长
B. 腌制通过添加食盐、糖等制造高渗环境,从而抑制微生物的生长和繁殖
C. 低温保存可抑制微生物的生命活动,温度越低对食品保存越有利
D. 高温处理可杀死食品中绝大部分微生物,并可破坏食品中的酶类
【答案】C
【解析】
【分析】食物腐败变质是由于微生物的生长和大量繁殖而引起的,根据食物腐败变质的原因,食品保存就要尽量的杀死或抑制微生物的生长和大量繁殖。
【详解】A、干制能降低食品中的含水量,使微生物不易生长和繁殖,进而延长食品保存时间,A正确;
B、腌制过程中添加食盐、糖等可制造高渗环境,从而抑制微生物的生长和繁殖,B正确;
C、低温保存可以抑制微生物的生命活动,但不是温度越低越好,一般果蔬的保存温度为零上低温,C错误;
D、高温处理可杀死食品中绝大部分微生物,并通过破坏食品中的酶类,降低酶类对食品有机物的分解,有利于食品保存,D正确。
故选C。
6. 心肌损伤诱导某种巨噬细胞吞噬、清除死亡的细胞,随后该巨噬细胞线粒体中NAD+浓度降低,生成NADH的速率减小,引起有机酸ITA的生成增加。ITA可被细胞膜上的载体蛋白L转运到细胞外。下列说法错误的是( )
A. 细胞呼吸为巨噬细胞吞噬死亡细胞的过程提供能量
B. 转运ITA时,载体蛋白L的构象会发生改变
C. 该巨噬细胞清除死亡细胞后,有氧呼吸产生CO2的速率增大
D. 被吞噬的死亡细胞可由巨噬细胞的溶酶体分解
【答案】C
【解析】
【分析】由题意可知,心肌损伤诱导某种巨噬细胞吞噬、清除死亡的细胞,随后该巨噬细胞线粒体中NAD+浓度降低,生成NADH的速率减小,说明有氧呼吸减弱。
【详解】A、巨噬细胞吞噬死亡细胞的过程为胞吞,该过程需要细胞呼吸提供能量,A正确;
B、转运ITA为主动运输,载体蛋白L的构象会发生改变,B正确;
C、由题意可知,心肌损伤诱导某种巨噬细胞吞噬、清除死亡的细胞,随后该巨噬细胞线粒体中NAD+浓度降低,生成NADH的速率减小,说明有氧呼吸减弱,即该巨噬细胞清除死亡细胞后,有氧呼吸产生CO2的速率减小,C错误;
D、被吞噬的死亡细胞可由巨噬细胞的溶酶体分解,为机体的其他代谢提供营养物质,D正确。
故选C。
7. 种皮会限制O2进入种子。豌豆干种子吸水萌发实验中子叶耗氧量、乙醇脱氢酶活性与被氧化的NADH的关系如图所示。已知无氧呼吸中,乙醇脱氢酶催化生成乙醇,与此同时NADH被氧化。下列说法错误的是( )
A. p点为种皮被突破的时间点
B. Ⅱ阶段种子内O2浓度降低限制了有氧呼吸
C. Ⅲ阶段种子无氧呼吸合成乙醇的速率逐渐增加
D. q处种子无氧呼吸比有氧呼吸分解的葡萄糖多
【答案】C
【解析】
【分析】在种皮被突破前,种子主要进行无氧呼吸,种皮被突破后,种子吸收氧气量增加,有氧呼吸加强,无氧呼吸减弱。
【详解】A、由图可知,P点乙醇脱氢酶活性开始下降,子叶耗氧量急剧增加,说明此时无氧呼吸减弱,有氧呼吸增强,该点为种皮被突破的时间点,A正确;
B、Ⅱ阶段种子内O2浓度降低限制了有氧呼吸,使得子叶耗氧速率降低,但为了保证能量的供应,乙醇脱氢酶活性继续升高,加强无氧呼吸提供能量,B正确;
C、Ⅲ阶段种皮已经被突破,种子有氧呼吸增强,无氧呼吸合成乙醇的速率逐渐降低,C错误;
D、q处种子无氧呼吸与有氧呼吸氧化的NADH相同,根据有氧呼吸和无氧呼吸的反应式可知,此时无氧呼吸比有氧呼吸分解的葡萄糖多,D正确。
故选C。
8. 某同学用植物叶片在室温下进行光合作用实验,测定单位时间单位叶面积的氧气释放量,结果如图所示。若想提高X,可采取的做法是( )
A. 增加叶片周围环境CO2浓度
B. 将叶片置于4℃的冷室中
C. 给光源加滤光片改变光的颜色
D. 移动冷光源缩短与叶片的距离
【答案】A
【解析】
【分析】温度对光合作用的影响:在最适温度下酶的活性最强,光合作用强度最大,当温度低于最适温度,光合作用强度随温度的增加而加强,当温度高于最适温度,光合作用强度随温度的增加而减弱。
【详解】A、二氧化碳是光合作用的原料,增加叶片周围环境CO2浓度可增加单位时间单位叶面积的氧气释放量,A符合题意;
B、降低温度会降低光合作用的酶活性,会降低单位时间单位叶面积的氧气释放量,B不符合题意;
C、给光源加滤光片相等于降低了光照强度,会降低光合速率,C不符合题意;
D、移动冷光源缩短与叶片的距离会使光照强度增大,但单位时间单位叶面积的最大氧气释放量可能不变,因为光饱和点之后,光合作用强度不再随着光照强度的增强而增强,D不符合题意。
故选A。
9. 模拟实验是根据相似性原理,用模型来替代研究对象的实验。比如“性状分离比的模拟实验”(实验一)中用小桶甲和乙分别代表植物的雌雄生殖器官,用不同颜色的彩球代表D、d雌雄配子;“建立减数分裂中染色体变化的模型”模拟实验(实验二)中可用橡皮泥制作染色体模型,细绳代表纺锤丝;DNA分子的重组模拟实验(实验三)中可利用剪刀、订书钉和写有DNA序列的纸条等模拟DNA分子重组的过程。下列实验中模拟正确的是( )
A. 实验一中可用绿豆和黄豆代替不同颜色的彩球分别模拟D和d配子
B. 实验二中牵拉细绳使橡皮泥分开,可模拟纺锤丝牵引使着丝粒分裂
C. 实验三中用订书钉将两个纸条片段连接,可模拟核苷酸之间形成磷酸二酯键
D. 向实验一桶内添加代表另一对等位基因的彩球可模拟两对等位基因的自由组合
【答案】C
【解析】
【分析】用甲乙两个小桶分别代表雌雄生殖器官,甲乙两小桶内的彩球分别代表雌雄配子,用不同彩球的随机结合,模拟生物在生殖过程中,雌雄配子的随机组合。
【详解】A、实验一中小球的大小、质地应该相同,使抓摸时手感一样,以避免人为误差,而绿豆和黄豆的大小、手感不同,A错误;
B、实验二中牵拉细绳使橡皮泥分开,可模拟纺锤丝牵引姐妹染色单体分离形成染色体,而着丝粒的分裂不是纺锤丝牵引的,是酶在起作用,B错误;
C、DNA连接酶是连接两个DNA片段,形成磷酸二酯键,实验三中用订书钉将两个纸条片段连接,可模拟核苷酸之间形成磷酸二酯键,C正确;
D、在实验一中增加一小桶丙,小桶内添加代表另一对等位基因的彩球,甲与丙中各取一小球组合可模拟雌雄配子的自由组合,D错误。
故选C。
10. 人类的双眼皮基因对单眼皮基因是显性,位于常染色体上。一个色觉正常的单眼皮女性(甲),其父亲是色盲:一个色觉正常的双眼皮男性(乙),其母亲是单眼皮。下列叙述错误的是( )
A. 甲的一个卵原细胞在有丝分裂中期含有两个色盲基因
B. 乙的一个精原细胞在减数分裂Ⅰ中期含四个单眼皮基因
C. 甲含有色盲基因并且一定是来源于她的父亲
D. 甲、乙婚配生出单眼皮色觉正常女儿的概率为1/4
【答案】B
【解析】
【分析】红绿色盲由X染色体上的隐性基因控制,假设用B/b表示相关基因。色觉正常女性,其父亲是红绿色盲患者,其基因型为XBXb。
【详解】A、假设人类的双眼皮基因对单眼皮基因用A、a表示,A表示双眼皮,B、b表示红绿色盲,一个色觉正常的单眼皮女性(甲),其父亲是色盲,则该甲的基因型为aaXBXb,一个色觉正常的双眼皮男性(乙),其母亲是单眼皮,乙的基因型为AaXBY,甲的卵原细胞在有丝分裂中期,DNA进行了复制,有2个b,A正确;
B、乙的基因型为AaXBY,减数分裂前,DNA进行复制,减数分裂Ⅰ中期含2个单眼皮基因,B错误;
C、甲不患红绿色盲,一定有一个B,其父亲患红绿色盲,有b基因,遗传给甲,所以甲的基因型为aaXBXb,甲含有色盲基因并且一定是来源于她的父亲,C正确;
D、甲的基因型为aaXBXb,乙的基因型为AaXBY,甲、乙婚配生出单眼皮色觉正常女儿的概率为1/2×1/2=1/4,D正确。
故选B。
11. 某二倍体生物通过无性繁殖获得二倍体子代的机制有3种:①配子中染色体复制1次;②减数分裂Ⅰ正常,减数分裂Ⅱ姐妹染色单体分离但细胞不分裂;③减数分裂Ⅰ细胞不分裂,减数分裂Ⅱ时每个四分体形成的4条染色体中任意2条进入1个子细胞。某个体的1号染色体所含全部基因如图所示,其中A1、A2为显性基因,a1、a2为隐性基因。该个体通过无性繁殖获得了某个二倍体子代,该子代体细胞中所有1号染色体上的显性基因数与隐性基因数相等。已知发育为该子代的细胞在四分体时,1号染色体仅2条非姐妹染色单体发生了1次互换并引起了基因重组。不考虑突变,获得该子代的所有可能机制为( )
A. ①② B. ①③ C. ②③ D. ①②③
【答案】B
【解析】
【分析】由题意可知,该子代的细胞在四分体时,1号染色体仅2条非姐妹染色单体发生了1次互换并引起了基因重组,发生互换的染色单体上同时含有显性基因和隐性基因。
【详解】①假设1号染色体的2条非姐妹染色单体发生一次A2与a2基因的互换。 若以机制①进行繁殖,可产生基因型为A1A2、a1a2、A1a2和a1A2的四种配子,其中基因型为A1a2和a1A2的配子中染色体复制一次可以得到基因组成为A1a2A1a2和a1A2a1A2的个体,①符合题意;
②若以机制②进行繁殖,产生的次级精(卵)母细胞的基因组成可能为A1A2A1a2、a1A2a1a2,若减数分裂Ⅱ姐妹染色单体分离但细胞不分裂,则形成的个体的基因组成为A1A2A1a2、a1A2a1a2,②不符合题意;
③ 若以机制③进行繁殖,减数分裂Ⅱ每个四分体形成的4条染色体的基因组成分别为A1A2、A1a2、a1a2、a1A2,任意2条进入1个子细胞,可以得到基因组成为A1A2a1a2、A1a2a1A2等的个体,③符合题意。 综上,①③正确。
故选B。
12. 如图是某基因编码区部分碱基序列,在体内其指导合成肽链的氨基酸序列为:甲硫氨酸-组氨酸-脯氨酸-赖氨酸……下列叙述正确的是( )
注:AUG(起始密码子):甲硫氨酸 CAU、CAC:组氨酸 CCU:脯氨酸 AAG:赖氨酸 UCC:丝氨酸 UAA(终止密码子)
A. ①链是转录的模板链,其左侧是5'端,右侧是3'端
B. 若在①链5~6号碱基间插入一个碱基G,合成的肽链变长
C. 若在①链1号碱基前插入一个碱基G,合成的肽链不变
D. 碱基序列不同的mRNA翻译得到的肽链不可能相同
【答案】C
【解析】
【分析】转录是以DNA的一条链为模板,合成RNA的过程。
【详解】A、转录是以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则合成RNA的过程,由于起始密码子是AUG,故①链是转录的模板链,转录时模板链读取的方向是3'→5',即左侧是3'端,右侧是5'端,A错误;
B、在①链5~6号碱基间插入一个碱基G,将会导致终止密码子提前出现,故合成的肽链变短,B错误;
C、若在①链1号碱基前插入一个碱基G,在起始密码子之前加了一个碱基,不影响起始密码子和终止密码子之间的序列,故合成的肽链不变,C正确;
D、由于mRNA是翻译模板,但由于密码子的简并性,故碱基序列不同的mRNA翻译得到的肽链也可能相同,D错误。
故选C。
13. 某精原细胞同源染色体中的一条发生倒位,如图甲。减数分裂过程中,由于染色体倒位,同源染色体联会时会形成倒位环,此时经常伴随同源染色体的交叉互换,如图乙。完成分裂后,若配子中出现染色体片段缺失,染色体上增加某个相同片段,则不能存活,而出现倒位的配子能存活。下列叙述正确的是( )
A. 图甲发生了①至③区段的倒位
B. 图乙细胞中II和III发生交叉互换
C. 该精原细胞减数分裂时染色体有片段缺失
D. 该精原细胞共产生了3种类型的可育雄配子
【答案】C
【解析】
【分析】染色体异常遗传病:由染色体异常引起的遗传病。(包括数目异常和结构异常)。染色体数目异常包括:个别染色体数目的增加或减少;以染色体组的形式成倍的增加或减少。染色体结构异常包括:重复、缺失、倒位和易位。
【详解】A、由图甲可知是bcd 发生了倒位,因此是①到④区段发生倒位,A错误;
B、图乙可知,细胞中染色单体Ⅱ和IV发生了交叉互换,B错误;
CD、题干可知,配子中出现染色体片段缺失或重复,则不能存活,出现倒位的配子能存活,经过倒位后交叉互换,可能会形成四个配子为:ABCDE(正常)、adcbe(倒位但能存活)、ABcda(缺失了e,不能存活)、ebCDE(缺失了A,不能存活),因此该精原细胞共产生了2种类型的可育雄配子, C正确,D错误。
故选C。
14. 癌症的发生涉及原癌基因和抑癌基因一系列遗传或表观遗传的变化,最终导致细胞不可控的增殖。下列叙述错误的是( )
A. 在膀胱癌患者中,发现原癌基因H-ras所编码蛋白质的第十二位氨基酸由甘氨酸变为缬氨酸,表明基因突变可导致癌变
B. 在肾母细胞瘤患者中,发现抑癌基因WT1的高度甲基化抑制了基因的表达,表明表观遗传变异可导致癌变
C. 在神经母细胞瘤患者中,发现原癌基因N-myc发生异常扩增,基因数目增加,表明染色体变异可导致癌变
D. 在慢性髓细胞性白血病患者中,发现9号和22号染色体互换片段,原癌基因abl过度表达,表明基因重组可导致癌变
【答案】D
【解析】
【分析】染色体结构变异包括染色体片段的缺失、重复、易位和倒位,染色体结构变异会改变基因的数目和排列顺序进而引起生物性状的改变。
【详解】A、在膀胱癌患者中,发现原癌基因H-ras所编码蛋白质的第十二位氨基酸由甘氨酸变为缬氨酸,可能是由于碱基的替换造成的属于基因突变,表明基因突变可导致癌变,A正确;
B、抑癌基因WT1的高度甲基化抑制了基因的表达,表明表观遗传变异可导致癌变,B正确;
C、原癌基因N-myc发生异常扩增,基因数目增加,属于染色体变异中的重复,表明染色体变异可导致癌变,C正确;
D、9号和22号染色体互换片段,原癌基因abl过度表达,表明染色体变异可导致癌变,D错误。
故选D。
15. 某种二倍体植物的P1和P2植株杂交得F1,F1自交得F2。对个体的DNA进行PCR检测,产物的电泳结果如图所示,其中①~⑧为部分F2个体,上部2条带是一对等位基因的扩增产物,下部2条带是另一对等位基因的扩增产物,这2对等位基因位于非同源染色体上。下列叙述错误的是( )
A. ①②个体均为杂合体,F2中③所占的比例大于⑤
B. 还有一种F2个体的PCR产物电泳结果有3条带
C. ③和⑦杂交子代的PCR产物电泳结果与②⑧电泳结果相同
D. ①自交子代的PCR产物电泳结果与④电泳结果相同的占
【答案】D
【解析】
【分析】基因自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【详解】A、由题可知,这2对等位基因位于非同源染色体上,假设A/a为上部两条带的等位基因,B/b为下部两条带的等位基因,由电泳图可知P1为AAbb,P2为aaBB,F1为AaBb,F2中①AaBB②Aabb都为杂合子,③AABb占F2的比例为,⑤AABB占F2的比例为,A正确;
B、电泳图中的F2的基因型依次为:AaBB、Aabb、AABb、aaBB、AABB、AAbb、aabb、AaBb,未出现的基因型为aaBb,其个体PCR产物电泳结果有3条带,B正确;
C、③AABb和⑦aabb杂交后代为Aabb、 AaBb,其PCR产物电泳结果与②⑧电泳结果相同,C正确;
D、①AaBB自交子代为,AABB()、AaBB()、aaBB(),其PCR产物电泳结果与④aaBB电泳结果相同的占,D错误。
故选D。
(2024·甘肃·高考真题)
16. 兰州百合栽培过程中易受病毒侵染,造成品质退化。某研究小组尝试通过组织培养技术获得脱毒苗,操作流程如下图。下列叙述正确的是( )
A. ①为脱分化过程,1号培养基中的愈伤组织是排列规则的薄壁组织团块
B. ②为再分化过程,愈伤组织细胞分化时可能会发生基因突变或基因重组
C. 3号培养基用于诱导生根,其细胞分裂素浓度与生长素浓度的比值大于1
D. 百合分生区附近的病毒极少,甚至无病毒,可以作为该研究中的外植体
【答案】D
【解析】
【分析】植物组织培养过程是:离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织,然后再分化生成根、芽,最终形成植物体。植物组织培养依据的原理是植物细胞的全能性。
【详解】A、在脱分化过程中,1号培养基中的愈伤组织是排列不规则的薄壁组织团块,A错误;
B、愈伤组织细胞分化时可能会发生基因突变,但基因重组发生在减数分裂过程中,而愈伤组织细胞的分化过程是有丝分裂,所以不会发生基因重组,B错误。
C、3号培养基用于诱导生根,其细胞分裂素浓度与生长素浓度的比值应该小于1,C错误;
D、百合分生区附近的病毒极少,甚至无病毒,因此可以作为该研究中的外植体,D正确;
故选D。
第II卷(非选择题,共52分)
17. 在光下叶绿体中的C5能与CO2反应形成C3;当CO2/O2比值低时,C5也能与O2反应形成C2等化合物。C2在叶绿体、过氧化物酶体和线粒体中经过一系列化学反应完成光呼吸过程。上述过程在叶绿体与线粒体中主要物质变化如图1。
光呼吸将已经同化的碳释放,且整体上是消耗能量的过程。回答下列问题。
(1)反应①是______过程。
(2)与光呼吸不同,以葡萄糖为反应物的有氧呼吸产生NADH的场所是______和______。
(3)我国科学家将改变光呼吸的相关基因转入某种农作物野生型植株(WT),得到转基因株系1和2,测定净光合速率,结果如图2、图3。图2中植物光合作用CO2的来源除了有外界环境外,还可来自______和______(填生理过程)。7—10时株系1和2与WT净光合速率逐渐产生差异,原因是______。据图3中的数据______(填“能”或“不能”)计算出株系1的总光合速率,理由是______。
(4)结合上述结果分析,选择转基因株系1进行种植,产量可能更具优势,判断的依据是______。
【答案】(1)CO2的固定
(2) ①. 细胞质基质 ②. 线粒体基质
(3) ①. 光呼吸 ②. 呼吸作用 ③. 随着光照增强,光呼吸增强,转基因株系1和2降低了光呼吸,净光合速率比Wt更高 ④. 不能 ⑤. 总光合速率=净光合速率+光呼吸速率+细胞呼吸速率,无法获得株系1准确的光呼吸、细胞呼吸产生 CO,的速率,不能计算株系1的总光合速率
(4)与株系2与WT相比,转基因株系1的净光合速率最大
【解析】
【分析】【关键能力】
(1)信息获取与加工
题干关键信息
所学知识
信息加工
反应过程的判断
光合作用暗反应包括二氧化碳固定和C3还原过程
反应①中五碳化合物与二氧化碳反应生成三碳化合物
有氧呼吸过程产生NADH的场所
有氧呼吸第一、二阶段产生NADH,分别发生在细胞质基质和线粒体基质
有氧呼吸以葡萄糖为底物,葡萄糖氧化分解产生NADH
判断植物光合作用中二氧化碳来源
植物叶片有气孔,叶片可通过气孔与外界交换气体;细胞呼吸也可产生二氧化碳
光呼吸可产生二氧化碳,细胞呼吸也产生二氧化碳,及从外界吸收
株系1和2与WT净光合速率逐渐产生差异的原因
净光合速率等于总光合速率减去呼吸速率
株系1和2是转基因植物,且改变的是光呼吸的相关基因;
计算出株系1的总光合速率
总光合作用速率=净光合作用速率+呼吸速率
光呼吸也提供二氧化碳,故总光合作用速率=净光合作用速率+呼吸速率+光呼吸速率。图3中提供了呼吸速率、净光合速率,但未提供光呼吸速率。
转基因株系1产量具优势的依据
植物的产量以净光合量来衡量
株系1净光合作用速率大
(2)逻辑推理与论证
【小问1详解】
在光合作用的暗反应过程中,CO2在特定酶的作用下,与C5结合形成两个C3,这个过程称作CO2的固定,故反应①是CO2的固定过程。
【小问2详解】
有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和NADH,合成少量ATP;第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和NADH,合成少量ATP,以葡萄糖为反应物的有氧呼吸产生NADH的场所是细胞质基质、线粒体基质。
【小问3详解】
由图1可知,在线粒体中进行光呼吸的过程中,也会产生二氧化碳,因此植物光合作用CO2的来源除了有外界环境外,还可来自光呼吸、呼吸作用。净光合速率=总光合速率-呼吸速率-光呼吸速率,7—10时,随着光照强度的增加,光呼吸增强,与WT相比,株系1、株系2降低了光呼吸,净光合速率比Wt更高。总光合速率=净光合速率+细胞呼吸速率+光呼吸速率,随着CO2浓度增加,光合速率增加,光呼吸速率减弱,图3中有净光合速率,该参数已知。当CO2浓度为0时,不能进行光合作用,只能进行呼吸作用,此时净光合速率是个负值,取正后相当于呼吸速率,图3曲线虽然没有与纵轴相交,但稍微延长即可见其与纵轴将交于-10的点,因此呼吸速率也可以大致确定。但公式中的最后一项参数光呼吸速率随CO2的变化完全未知,导致总光合速率无法计算。
【小问4详解】
由图2、图3可知,与株系2与WT相比,转基因株系1的净光合速率最大,因此选择转基因株系1进行种植,产量可能更具优势。
18. 豌豆种子粒形有圆粒和皱粒,淀粉含量高的成熟豌豆能够有效的保留水分而呈圆形,淀粉含量低的由于失水而皱缩。下图1为皱粒豌豆的形成机制,图2中①~④为遗传信息传递和表达的不同过程及部分所需物质的示意图。请回答下列问题。
(1)据图1分析,豌豆粒形呈现皱粒的分子机制是由于编码淀粉分支酶的基因中间插入一段较大的DNA片段所致,则该变异类型是_______。
(2)圆粒豌豆淀粉分支酶基因的表达,包括图2中的过程_______(填序号)。酶2作用的键有________。
(3)图2中A链、B链、C链、D链、P链、T链,可用来表示核糖核苷酸长链的有_______。
(4)图2过程③中,b表示_______,合成图中D链的模板链的碱基序列为5'-_______-3',核糖体在mRNA上移动的方向为_______(选填“左到右'”或“右到左'”)。
(5)图2③中d运载的氨基酸是_______(相关密码子:丝氨酸UCG、AGC;丙氨酸GCU;精氨酸CGA)。
(6)在真核生物中,DNA甲基化多数发生在胞嘧啶碱基,甲基转移酶将甲基选择性地添加到胞嘧啶上,形成5—甲基胞嘧啶。甲基化在细胞中普遍存在,对维持细胞的生长及代谢等是必需的。请据题干和图所示信息及分析,下列有关DNA甲基化引起的表观遗传叙述正确的有 。
A. 一个DNA分子可能连接多个甲基
B. 胞嘧啶和5一甲基胞嘧啶在DNA分子中都可以与鸟嘌呤配对
C. DNA甲基化后可能干扰了RNA聚合酶等对DNA部分区域的识别和结合
D. 被甲基化的DNA片段中遗传信息发生改变,从而使生物的性状发生改变
【答案】(1)基因突变
(2) ①. ②③ ②. 打开氢键,形成磷酸二酯键
(3)C链、D 链 (4) ①. 氨基酸 ②. -CAGAGAAGCGAT- ③. 左到右
(5)丙氨酸 (6)ABC
【解析】
【分析】基因对性状的控制方式包括:基因通过控制蛋白质分子结构来直接控制性状;基因通过控制酶的合成来影响细胞代谢,进而间接控制生物的性状。题图分析,图中①表示DNA复制,②表示转录过程,③表示翻译过程。
【小问1详解】
豌豆粒形呈现皱粒的根本原因是编码淀粉分支酶的基因结构改变,即编码淀粉分支酶的基因中间插入一段较大的DNA片段,进而导致控制合成的淀粉分支酶异常,该变异类型为基因突变。
【小问2详解】
基因的表达包括转录和翻译。即圆粒豌豆淀粉分支酶基因的表达包括图2中的过程②转录③翻译,转录过程中酶2为RNA聚合酶,既断裂氢键,打开双链,又能催化磷酸二酯键的形成,形成核糖核苷酸单链。
【小问3详解】
图2中A、B、P、T都是DNA的一条链,C链和D链为核糖核苷酸长链。
【小问4详解】
图2过程③翻译中,b为氨基酸,是合成蛋白质的原料。合成图中D链的模板链的碱基序列为5'-CAGAGAAGCGAT--3',根据tRNA箭头移动的方向分析,核糖体在mRNA上移动的方向为从左到右。
【小问5详解】
图2③翻译过程中d对应的密码子是GCU,则其携带的氨基酸为丙氨酸,密码子是mRNA上3个相邻的碱基组成的。
【小问6详解】
A、一个DNA分子有多个碱基C,则可能连接多个甲基,A正确;
B、碱基的甲基化不影响碱基之间的配对,则胞嘧啶和5-甲基胞嘧啶在DNA分子中都可以与鸟嘌呤配对,B正确;
C、甲基化干扰了基因的转录,则DNA甲基化后可能干扰了RNA聚合酶等对DNA部分区域的识别和结合,C正确;
D、甲基化不改变DNA片段碱基的排列顺序,则DNA片段中遗传信息并未发生改变,D错误。
故选ABC。
19. 一个具有甲、乙两种单基因遗传病的家族系谱图如下。甲病是某种家族遗传性肿瘤,由等位基因A/a 控制;乙病是苯丙酮尿症,因缺乏苯丙氨酸羟化酶所致,由等位基因 B/b 控制,两对基因独立遗传。
回答下列问题。
(1)据图可知,两种遗传病的遗传方式为:甲病_________;乙病_________。推测Ⅱ-2的基因型是____________。
(2)我国科学家研究发现,怀孕母体的血液中有少量来自胎儿的游离DNA,提取母亲血液中的DNA,采用PCR方法可以检测胎儿的基因状况,进行遗传病诊断。该技术的优点是_____________ (答出2点即可)。
(3)科研人员对该家系成员的两个基因进行了PCR扩增,部分成员扩增产物凝胶电泳图如下。据图分析,乙病是由于正常基因发生了碱基_____________所致。假设在正常人群中乙病携带者的概率为 1/75,若Ⅲ-5与一个无亲缘关系的正常男子婚配,生育患病孩子的概率为________;若Ⅲ-5和Ⅲ-3婚配,生育患病孩子的概率是前一种婚配的_____倍。因此,避免近亲结婚可以有效降低遗传病的发病风险。
(4)近年来,反义RNA药物已被用于疾病治疗。该类药物是一种短片段RNA,递送到细胞中,能与目标基因的 mRNA 互补结合形成部分双链,影响蛋白质翻译,最终达到治疗目的。上述家系中,选择______________基因作为目标,有望达到治疗目的。
【答案】(1) ①. 常染色体显性遗传病 ②. 常染色体隐性遗传病 ③. Aabb
(2)操作简便、准确安全、快速等
(3) ①. 缺失 ②. 1/900 ③. 25
(4)A
【解析】
【分析】【关键能力】
(1)信息获取与加工
题干关键信息
所学知识
信息加工
遗传方式判断及基因型推断
根据性状分离现象,相同表型的亲本杂交,子代出现性状分离现象,则子代中与亲本不同的表型为隐性
Ⅰ -1和Ⅰ -2患甲病,生了一个正常的女儿Ⅱ-3;Ⅱ-2患甲乙两种病
PCR技术优点
PCR的实质为体外DNA复制,可大量扩增DNA分子
怀孕母体的血液中有少量来自胎儿的游离DNA,提取母亲血液中的DNA,可获得胎儿DNA,对胎儿无损伤,对母体子宫无创伤
基因突变类型
基因结构中碱基对增添、缺失或替换会引起基因突变
A/a基因扩增带的第一个条带是a,第二个条带是A;B/b基因扩增带的第一个条带是B,第二个条带是b;b条带比B短,
子代患病概率推算
两对基因独立遗传,两对基因的遗传遵循基因自由组合规律
Ⅲ-5的基因型是1/3Bb、2/3BB,正常人群中乙病携带者的概率为 1/75,Ⅲ-5与无亲缘关系的正常男子婚配
基因与性状关系
基因通过控制蛋白质的合成控制生物的性状;基因通过控制酶的合成控制代谢过程,进而控制生物的性状
A基因的显性致病基因,抑制A基因表达,则不出现相应病症
(2)逻辑推理与论证:
【小问1详解】
据图判断,Ⅰ -1和Ⅰ -2患甲病,生了一个正常的女儿Ⅱ-3,所以甲病是常染色体显性遗传病;Ⅰ -1和Ⅰ -2都不患乙病,生了一个患乙病的女儿Ⅱ-2,所以乙病是常染色体隐性遗传病。Ⅰ -1和Ⅰ -2的基因型都是AaBb,Ⅱ-2两病兼患,但是她的儿子 Ⅲ-2不患甲病,推断Ⅱ-2的基因型是Aabb
【小问2详解】
采用PCR方法可以检测胎儿的基因状况,进行遗传病诊断。该技术的操作简便、而且利用的是怀孕母体的血液中来自胎儿的游离DNA,所以准确安全、快速。
【小问3详解】
根据遗传系谱图判断 Ⅲ-2不患甲病患乙病,他的基因型是aabb,所以A/a基因扩增带的第一个条带是a,第二个条带是A;B/b基因扩增带的第一个条带是B,第二个条带是b;b条带比B短,所以乙病是由于正常基因发生了碱基缺失所致。Ⅰ -1和Ⅰ -2的基因型都是Bb,Ⅱ-5的基因型是2/3Bb,Ⅱ-6的基因型是BB(根据电泳图判断),推出Ⅲ-5的基因型是1/3Bb,Ⅲ-5和无亲缘关系的正常男子婚配,该正常男性是携带者的概率是1/75,后代患病的概率是1/3×1/75×1/4=1/900。根据电泳图判断Ⅱ-4和Ⅱ-6的基因型相同均为BB,据家族系谱图判断,Ⅱ-5和Ⅱ-3的基因型相同为1/3BB和2/3Bb,所以Ⅲ-5和Ⅲ-3的基因型相同,为1/3Bb。若Ⅲ-5和Ⅲ-3婚配,生育患病孩子的概率是1/3×1/3××1/4=1/36,生育患病孩子的概率是前一种婚配的1/36÷1/900=25倍
【小问4详解】
反义RNA药物能与目标基因的 mRNA 互补结合形成部分双链,影响蛋白质翻译,最终达到治疗目的。因为甲病是显性遗传病影响A基因的表达可以达到治疗的目的,所以在上述家系中,可以选择A基因作为目标。
20. 二倍体生物体细胞中某对同源染色体缺少一条的个体称为单体,增加一条的称为三体。单体在减数分裂时,未联会的染色体随机移向一极。三体在减数分裂时,三条同源染色体中的任意两条移向一极,另一条移向另一极。单体和三体常用来进行基因定位,即测定基因所在的染色体。已知水稻(2N=24)种群中普遍存在着各对染色体的相应三体与单体植株。假设各种配子育性相同,各种基因型的个体均能成活。回答下列问题(备注:水稻花很小且雌雄同花,很难进行人工去雄。在水稻细胞核和细胞质中都含有决定雄蕊是否可育的基因。其中细胞核中的不育基因用r表示,可育基因用R表示,且R对r为显性;细胞质中的不育基因用S表示,可育基因用N表示。只有细胞质和细胞核中均为雄性不育基因时,个体才表现为雄性不育。在自然状态下丛生,既可以进行自交也可以进行自由交配,但是自交的概率大于自由交配的概率):
(1)欲判断某植株是否为单体,可以用光学显微镜观察处于有丝分裂时期的细胞,则观察的最佳时期是________。水稻中的单体属于可遗传变异中的________。调查发现,单体水稻自交产生的子代中会出现染色体数目正常与不正常的个体。请从减数分裂角度分析其原因是_______。
(2)单体水稻在减数分裂时,理论上能形成________个正常的四分体。正常情况下,三体水稻植株进行减数分裂时,某个次级精母细胞中的染色体数有________种可能的情况。
(3)已知水稻的正常熟和早熟分别由基因B、b控制。现有雄性不育的早熟水稻种子若干、11号染色体的三体纯合正常水稻种子若干(细胞核纯合雄性可育)、11号染色体的三体早熟水稻种子若干(细胞核纯合雄性可育),请利用上述材料写出可以准确判断基因B、b是否位于11号染色体上实验方法。
实验思路:_________
实验结果和结论:若_______,则基因B、b不位于11号染色体上;若_______,则基因B、b位于11号染色体上。
【答案】(1) ①. 中期 ②. 染色体数目变异 ③. 单体水稻在减数分裂时,未联会的染色体随机移向一极,导致产生的配子中有的染色体数目正常,有的不正常,所以自交产生的子代中会出现染色体数目正常与不正常的个体
(2) ①. 11##十一 ②. 4#四
(3) ①. 雄性不育的早熟水稻为母本,11号染色体的三体纯合正常熟水稻为父本,杂交得F1,选择F1中的三体水稻为父本,雄性不育的早熟水稻为母本杂交得到F2,(或者让F1作父本,雄性不育的早熟水稻为母本杂交得到F2)观察并统计F2的表型及比例 ②. 若F2正常熟:早熟=1:1 ③. 若F2正常熟:早熟=5:1(或者,若正常熟:早熟=2:1)
【解析】
【分析】分离定律的实质是减数分裂形成配子时,同源染色体上的等位基因分离。
【小问1详解】
由于有丝分裂中期,染色体高度螺旋缩小到最小程度且排列整齐,染色体观察的最佳时期是有丝分裂中期,因此欲判断某植株是否为单体,可以用光学显微镜观察处于有丝分裂时期的细胞,则观察的最佳时期是中期。水稻中的单体属于可遗传变异中的染色体的数目变异。由于单体水稻在减数分裂时,未联会的染色体随机移向一极,导致产生的配子中有的染色体数目正常,有的不正常,所以自交产生的子代中会出现染色体数目正常与不正常的个体。
【小问2详解】
正常水稻为2N=24,四分体指的是配对时的一对同源染色体,因此单体水稻在减数分裂时,理论上能形成11个正常的四分体。次级精母细胞包括减数第一次分裂末期、减数第二次分裂前期、中期和后期,三体水稻植株进行减数第一次分裂完成时,一半次级精母细胞含有12条染色体,一半含有13条染色体,减数第二次分裂后期,着丝粒分裂,姐妹染色单体分离,染色体数加倍,因此某个次级精母细胞中的染色体数有12、13、24、26四种可能的情况。
【小问3详解】
要判断基因B、b是否位于11号染色体上,实验思路是雄性不育的早熟水稻为母本,11号染色体的三体纯合正常熟水稻为父本,杂交得F1,选择F1中的三体水稻为父本,雄性不育的早熟水稻为母本杂交得到F2,(或者让F1作父本,雄性不育的早熟水稻为母本杂交得到F2)观察并统计F2的表型及比例。若基因B、b不位于11号染色体上,雄性不育的早熟水稻母本基因型为bb,11号染色体的三体纯合正常熟水稻父本基因型为BB,杂交获得的F1基因型为Bb,再与雄性不育的早熟水稻bb杂交,F2正常熟:早熟=1:1;若基因B、b位于11号染色体上,雄性不育的早熟水稻母本基因型为bb,11号染色体的三体纯合正常熟水稻父本基因型为BBB,杂交获得的F1基因型种类及比例为BBb:Bb=1:1,F1中的三体水稻为父本,三体父本产生的配子种类及比例为BB:Bb:B:b=1:2:2:1,再与雄性不育的早熟水稻bb杂交,F2正常熟:早熟=5:1(让F1作父本,父本产生的配子种类及比例为BB:Bb:B:b=1:2:5:4,F2正常熟:早熟=2:1)。
21. 为了研究PDCD4基因对小鼠子宫内膜基质细胞凋亡的影响,进行了相关实验。
(1)取小鼠子宫时,为避免细菌污染,手术器具应进行______处理;子宫取出剪碎后,用______处理一定时间,可获得分散的子宫内膜组织细胞,再分离获得基质细胞用于培养。
(2)培养基中营养物质应有________(填写两种);培养箱中CO2浓度为5%,其主要作用是____________。
(3)在含PDCD4基因的表达载体中,启动子的作用是__________________。为了证明PDCD4基因对基质细胞凋亡的作用,以含PDCD4基因的表达载体和基质细胞的混合培养为实验组,还应设立两个对照组,分别为_______________________________。经检测,实验组中PDCD4表达水平和细胞凋亡率显著高于对照组,说明该基因对基质细胞凋亡具有______(填“抑制”或“促进”)作用。
【答案】(1) ①. 灭菌 ②. 胰蛋白酶或胶原蛋白酶
(2) ①. 无机盐、葡萄糖、氨基酸、微量元素、促生长因子、血清或血浆(填写两种即可) ②. 维持培养液的pH值
(3) ①. RNA聚合酶的识别和结合位点,驱动转录出相应的mRNA ②. 基质细胞悬浮液、空载体和基质细胞的混合培养液 ③. 促进
【解析】
【分析】1、构建基因表达载体的目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在并且可以遗传给下一代并表达和发挥作用。基因表达载体的组成:复制原点+目的基因+启动子+终止子+标记基因。
2、动物细胞培养的条件:
(1)无菌、无毒的环境:①消毒、灭菌;②添加一定量的抗生素;③定期更换培养液,以清除代谢废物。
(2)营养物质:糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等,还需加入血清、血浆等天然物质。
(3)温度和pH:36.5℃±0.5℃;适宜的pH:7.2~7.4。
(4)气体环境:95%空气(细胞代谢必需的)和5%的CO2(维持培养液的pH)。
【小问1详解】
为避免细菌污染,手术器具应进行灭菌处理;动物组织取出剪碎后,用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理一定时间,可获得分散的动物组织细胞。
【小问2详解】
动物细胞培养时,培养基中营养物质应有无机盐、葡萄糖、氨基酸、微量元素、促生长因子、血清或血浆等;培养箱中为95%的空气和5%的CO2,其中5%的CO2的主要作用是维持培养液的pH值。
【小问3详解】
启动子是RNA聚合酶的识别和结合位点,驱动转录出相应的mRNA。为了证明PDCD4基因对基质细胞凋亡的作用,以含PDCD4基因的表达载体和基质细胞的混合培养为实验组,还应设立两个对照组,分别为基质细胞悬浮液(空白对照)、空载体和基质细胞的混合培养液(排除空载体的作用)。经检测,实验组中PDCD4表达水平和细胞凋亡率显著高于对照组,说明该基因对基质细胞凋亡具有促进作用。
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